JP3355879B2 - 制御回路 - Google Patents

制御回路

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JP3355879B2
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  • Microcomputers (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータと、電源投入後に回路形態が設定されるハード回路
とを備えた制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、例えば車両用のエンジン制御シス
テムでは、エンジン制御用のマイクロコンピュータとは
別に比較的簡単なハード回路で構成されたバックアップ
回路を設け、マイクロコンピュータが異常になったとき
にバックアップ回路でエンジン制御をバックアップさせ
ることで、マイクロコンピュータの異常時でも車両を走
行させることができるようになっている。一般に、エン
ジン制御用のマイクロコンピュータは動作保証電源電圧
が4V前後であり、それ以上の電圧でないと安定動作し
ない。バッテリ劣化時には、エンジン始動時等、電気負
荷が大きくなったときに、マイクロコンピュータの電源
電圧が一時的に動作保証電源電圧以下になることがあ
り、このような場合に、バックアップ回路によるバック
アップ制御を必要とすることから、バックアップ回路の
動作保証電源電圧はマイクロコンピュータの動作保証電
源電圧よりも低く設定されている。
【0003】このシステムでは、車種やエンジン仕様に
応じてバックアップ回路の回路形態も変更する必要があ
るため、従来は、バックアップ回路の種々の回路形態に
必要な回路素子が組み込まれたLSIに対してアルミ配
線パターンを変更することで、バックアップ回路の回路
形態を変更できるように設計されていた。しかし、この
方式では、変更しようとする回路形態の種類の数だけマ
スクパターンを製作する必要があり、甚だ面倒である。
【0004】そこで、本発明者らは、特開平2−159
613号公報に示すマイクロコンピュータ技術を応用
し、エンジン制御用のマイクロコンピュータの内蔵RO
Mに、バックアップ回路の回路形態を設定するためのデ
ータを格納し、ROMから回路形態設定データを読み出
してバックアップ回路の回路形態を設定することで、バ
ックアップ回路のハード構成を共通化することを考えて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、電源投入後にマイクロコンピュータのCPUリ
セットが解除された後でしかROMに書き込まれた回路
形態設定データを読み出せないため、リセット解除後に
直ちにマイクロコンピュータが本来の制御を開始する
と、リセット解除後からバックアップ回路の回路形態の
設定が終了するまでの間は、バックアップ回路の回路形
態が未確定の状態でマイクロコンピュータが本来の制御
を実行することになり、システムが誤動作する可能性が
ある。
【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、ハード回路を共通化
できると共に、マイクロコンピュータの動作開始前にハ
ード回路の回路形態の設定を終了することができて、シ
ステムの誤動作防止と高速処理化とを両立させることが
できる制御回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1の制御回路は、水晶発振回路で発
生したクロック信号に同期して動作するマイクロコンピ
ュータと、このマイクロコンピュータに接続され且つC
R発振回路で発生したクロック信号に同期して動作する
ハード回路と、このハード回路の回路形態を設定するデ
ータを格納する回路形態設定用の不揮発性メモリと、前
記CR発振回路で発生したクロック信号に同期して前記
不揮発性メモリから前記ハード回路に回路形態設定デー
タを転送して前記ハード回路の回路形態を設定する転送
用シーケンサとを備え、前記マイクロコンピュータと前
記ハード回路と前記不揮発性メモリと前記転送用シーケ
ンサとに共通の電源電圧が供給されると共に、前記ハー
ド回路と前記不揮発性メモリと前記転送用シーケンサの
動作保証電源電圧である第1の電源電圧値を、前記マイ
クロコンピュータの動作保証電源電圧である第2の電源
電圧値よりも低く設定したものにおいて、電源投入後、
前記電源電圧が前記第1の電源電圧値に達した時点か
ら、前記転送用シーケンサによって前記ハード回路の回
路形態を設定する動作を繰り返し行うようにしたもので
ある。
【0008】この場合、ハード回路と不揮発性メモリと
転送用シーケンサの動作保証電源電圧である第1の電源
電圧値がマイクロコンピュータの動作保証電源電圧であ
る第2の電源電圧値よりも低く設定されているので、電
源を投入すると、先にハード回路と不揮発性メモリと転
送用シーケンサの電源電圧が動作保証領域まで上昇し、
その後でマイクロコンピュータの電源電圧が動作保証領
域まで上昇する。そして、ハード回路と不揮発性メモリ
と転送用シーケンサの電源電圧が動作保証領域まで上昇
すると、ハード回路と不揮発性メモリと転送用シーケン
が動作を開始し、転送用シーケンサによって不揮発性
メモリに格納された回路形態設定データをハード回路に
転送してハード回路の回路形態を設定する。これによ
り、マイクロコンピュータが動作を開始する以前にハー
ド回路の回路形態の設定を終了することが可能となる。
通常は、この回路形態設定処理を電源投入後に1回行う
と、ハード回路の回路形態が正常に設定されるが、ノイ
ズ等の何等かの原因で回路形態の設定が正常に行われな
い場合がある。この対策として、請求項1では、電源電
圧が第1の電源電圧値に達した時点から、転送用シーケ
ンサによってハード回路の回路形態を設定する動作を繰
り返し行う。これにより、ノイズ等の何等かの原因で一
時的に回路形態の設定が正常に行われない場合でも、そ
の直後にハード回路の回路形態を正常な状態に設定し直
すことができる。
【0009】更に、請求項2では、電源投入後、前記電
源電圧が前記第1の電源電圧値に達した時点で転送用シ
ーケンサのデータ転送動作を許可する第1のパワーオン
リセット回路と、転送用シーケンサがハード回路の回路
形態を設定するのに必要な時間が経過するまで該ハード
回路の動作を停止する第2のパワーオンリセット回路と
を備えている。
【0010】この構成では、電源投入後に電源電圧が第
1の電源電圧値に達した時点で第1のパワーオンリセッ
ト回路が作動して転送用シーケンサが不揮発性メモリか
ハード回路への回路形態設定データの転送を開始し、
その転送データに従ってハード回路の回路形態を設定す
る。この回路形態の設定が終了するまでは、第2のパワ
ーオンリセット回路によってハード回路の動作を停止
し、回路形態が未確定の状態で誤った信号がハード回路
から出力されるのを防ぐ。そして、回路形態の設定が終
了した後に第2のパワーオンリセット回路によるハード
回路の動作停止を解除し、ハード回路の動作を開始す
る。
【0011】また、請求項3では、前記マイクロコンピ
ュータは、その電源電圧が前記第2の電源電圧値に上昇
したときに初期化処理を実行し、前記第2のパワーオン
リセット回路により前記ハード回路の動作が開始された
後に外部からの信号により動作を開始する。
【0012】これにより、マイクロコンピュータの動作
開始前にハード回路を正常動作させることで、マイクロ
コンピュータの動作開始後に直ちにハード回路の出力信
号に基づいて正常な処理を実行できるようにする。
【0013】上述したマイクロコンピュータとハード回
路とは動作保証電源電圧が異なるが、請求項4のよう
に、マイクロコンピュータとハード回路とを1つのLS
Iチップに組み込んで1チップ化すれば、実装能率向上
・小型化が可能となる。本発明は、請求項5のように、
車両に搭載される制御回路に適用すると、大きな効果が
得られる。つまり、車両は、バッテリ劣化時には、エン
ジン始動時等、電気負荷が大きくなったときに、電源電
圧が一時的に動作保証電源電圧以下になることがある
が、このような場合でも、本発明のように、回路形態設
定処理を繰り返し行えば、回路形態を正常な状態に設定
し直すことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明をエンジン制御シス
テムに適用した一実施形態を図1乃至図9に基づいて説
明する。まず、図4に基づいてエンジン制御システム全
体の概略構成を説明する。エンジン61の吸気管62に
は、エアクリーナ(図示せず)を通過した吸入空気の温
度を検出する吸気温センサ63が設けられ、その下流側
にスロットルバルブ64と、このスロットルバルブ64
の全閉状態を検出するアイドルスイッチ65とが設けら
れている。上記スロットルバルブ64の下流側にはサー
ジタンク66が設けられ、このサージタンク66には、
吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ67が設けられ
ている。また、サージタンク66には、吸入空気の一部
がスロットルバルブ64をバイパスして流れるバイパス
空気通路68が接続され、このバイパス空気通路68の
途中に、バイパス空気量を制御してアイドル回転数を自
動調節するアイドルスピードコントロールバルブ69が
設けられている。上記サージタンク66とエンジン61
の各気筒の吸気ポート70とを接続する吸気マニホール
ド71には、各気筒毎に燃料を噴射するインジェクタ1
5が取り付けられている。
【0015】一方、エンジン61の排気ポート73に接
続された排気マニホールド74には排出ガス中の残留酸
素濃度を検出する酸素センサ75が設けられ、上記排気
マニホールド74の下流側には、排出ガス浄化用の三元
触媒(図示せず)が設けられている。また、エンジン6
1を冷却するウォータジャケット76には、エンジン冷
却水の温度を検出する水温センサ77が取り付けられて
いる。エンジン61の各気筒の点火プラグ78に高圧電
流を配給するディストリビュータ79には、特定気筒の
クランク角基準位置を判別するための気筒判別信号(G
1,G2信号)を出力する気筒判別センサ44と、エン
ジン回転数に応じた周波数の回転角信号(NE信号)を
出力する回転角センサ42とが設けられている。上記デ
ィストリビュータ79にはイグナイタ14の高圧二次電
流が供給される。
【0016】次に、上述した各種センサ信号を読み込ん
で燃料噴射制御や点火制御等を行うエンジン制御回路1
1の概略構成を図3に基づいて説明する。エンジン制御
回路11は、メインマイクロコンピュータ(以下「メイ
ンマイコン」と略称する)12とサブマイクロコンピュ
ータ(以下「サブマイコン」と略称する)13とを組み
合わせて構成され、メインマイコン12は、制御対象で
あるインジェクタ15を駆動回路17を介して制御する
ものであり、CPU18、ROM19、RAM20、I
/O21等をバス22で接続して構成されている。
【0017】一方、サブマイコン13は、各種センサ信
号を読み込む処理を制御すると共に制御対象であるイグ
ナイタ14をパワートランジスタ58を介して制御した
り、メインマイコン12の異常時には簡単な点火/噴射
制御によりエンジン制御をバックアップするマイクロコ
ンピュータであり、本実施形態は、このサブマイコン1
3を特許請求の範囲でいうマイクロコンピュータとした
実施形態である。
【0018】以下、このサブマイコン13の構成を図1
に基づいて説明する。このサブマイコン13は、動作保
証電源電圧が第2の電源電圧値である4Vの4V保証ブ
ロック23に組み込まれ、電源電圧が4V以上で安定動
作するようになっている。このサブマイコン13は、各
種センサ信号の入力を切り替えるマルチプレクサ24
と、このマルチプレクサ24から入力されたセンサ信号
をA/D変換するA/D変換器25と、制御プログラム
を格納した制御用ROM26と、各種のデータを一時的
に記憶するRAM27と、メインマイコン12との間で
信号を送受信するI/O28と、CPU29と、このC
PU29にクロックを与える水晶発振回路30と、電源
投入後に電源電圧が4Vに上昇するタイミングを検出す
る4V検出回路31と、この4V検出回路31が4Vを
検出したときに上記各部にリセット信号を与える第3の
パワーオンリセット回路32等から構成されている。
【0019】一方、動作保証電源電圧が第1の電源電圧
値である3Vの3V保証ブロック33には、ランダムロ
ジック回路34が設けられている。本実施形態は、この
ランダムロジック回路34を特許請求の範囲でいうハー
ド回路とした実施形態である。このランダムロジック回
路34の回路形態を電源投入後に設定するために、3V
保証ブロック33には、回路形態設定用の不揮発性メモ
リとしてEPROM等の回路形態設定用ROM35と、
この回路形態設定用ROM35に格納された回路形態設
定データをランダムロジック回路34に設けられたレジ
スタ36に転送する転送シーケンサ37と、この転送シ
ーケンサ37やランダムロジック回路34にクロックを
与えるCR発振回路38が設けられている。更に、3V
保証ブロック33には、電源投入後に電源電圧が3Vに
上昇するタイミングを検出する3V検出回路39と、こ
の3V検出回路39が3Vを検出したときに上記各部に
リセット解除信号を与える第1のパワーオンリセット回
路40と、回路形態の設定が終了するまでランダムロジ
ック回路34をリセット状態に保つ第2のパワーオンリ
セット回路41が設けられている。これら各回路が組み
込まれた3V保証ブロック33と、サブマイコン13が
組み込まれた4V保証ブロック23とは一体化され、1
チップのLSIとして構成されている。
【0020】上記ランダムロジック回路34には、図3
に示すように、回転角センサ42から出力される回転角
信号(NE信号)がフィルタ43を介して入力されると
共に、気筒判別センサ44から出力される気筒判別信号
(G1,G2信号)がフィルタ45を介して入力され
る。両フィルタ43,45を介して入力されるNE信号
とG1,G2信号は、ランダムロジック回路34内に設
けられた波形整形回路46で波形整形される。この波形
整形回路46で波形整形されたNE信号(GNNEO)
は、メインマイコン12へ送信されると共に、ランダム
ロジック回路34内に設けられた点火ブロック回路47
にも送られる。
【0021】この点火ブロック回路47内には、図2に
示すように、2つの金縛りロジック48,49が設けら
れ、波形整形回路46で波形整形されたG1信号とG2
信号が各金縛りロジック48,49に入力される。ま
た、点火ブロック回路47内には、G2入力ゲート幅設
定回路50、欠歯からのTDC位置を設定する回路5
1、NE信号を1/3に分周する分周回路52、この分
周回路52の出力信号からタコメータ信号(TACO)
を生成する回路53が設けられている。2つの金縛りロ
ジック48,49、G2入力ゲート幅設定回路50及び
TDC位置設定回路51の合計4つの出力信号の中から
2つの信号を選択して取り出すための第1のスイッチ回
路54が設けられている。
【0022】また、点火ブロック回路47内には、メイ
ンマイコン12から送信されてくる点火信号IGT1〜
IGT4を振り分ける振り分けロジック55が設けられ
ている。この振り分けロジック55の4つの出力信号と
点火信号IGT1〜IGT4及びTACO信号の中から
4つの信号を選択して取り出すための第2及び第3のス
イッチ回路56,57が設けられている。その他、図示
は省略されているが、ランダムロジック回路34内に
は、上記以外にも回路形態を切り替える複数のスイッチ
回路が設けられている。
【0023】このランダムロジック回路34には、8ビ
ットのレジスタ36が複数列設けられ、電源投入後に電
源電圧が3V以上になったときに回路形態設定用ROM
35から回路形態設定データが上記レジスタ36に転送
され、その転送データに従って第1乃至第3のスイッチ
回路54,56,57や図示しない他のスイッチ回路が
切り替えられてランダムロジック回路34の回路形態
(ロジック)が設定される。
【0024】例えば、1列目のレジスタ36のビット
a,bの値によってG2入力ゲート幅(6気筒の場合1
20℃A)が設定される。1列目のレジスタ36のビッ
トc,dの値によって欠歯からのTDC位置(6気筒の
場合150℃A)が設定される。また、1列目のレジス
タ36のビットeの値によって第1のスイッチ回路54
が切り替えられ、図5と図6のいずれかの回路形態に切
り替えられる。図5と図6は気筒判別を行う2通りの方
式を示し、図5は、G1信号の入力がなく、10℃A周
期のNE信号(NE36)とG2信号とが入力され、1
/3分周されたNE信号(NE12)とTDC及びG2
信号が出力される回路形態である。一方、図6は、30
℃A周期のNE信号(NE12)とG1信号及びG2信
号が入力され、G1信号とG2信号が出力される回路形
態である。
【0025】また、1列目のレジスタ36のビットfの
値によって第2のスイッチ回路56が切り替えられ、例
えば、6気筒の場合には、点火信号IGTを3本入力し
て3本出力するか、或は点火信号IGTを1本入力して
3本に振り分けるかを選択する。更に、1列目のレジス
タ36のビットg,hの値によって第3のスイッチ回路
57が切り替えられ、例えば8気筒の場合には点火信号
IGTを4本出力し、6気筒の場合には3本の点火信号
IGTとTACO信号とを出力する。
【0026】尚、2列目以降のレジスタ36の各ビット
の値によって同様に他のスイッチ回路(図示せず)を切
り替えて回路形態を設定する。また、図3に示すよう
に、ランダムロジック回路34の出力側には、点火信号
出力用のパワートランジスタ58が設けられている。
【0027】次に、図7に示すタイムチャートに基づい
て、電源投入後、つまりイグニッションスイッチ(図示
せず)のオン後にサブマイコン13が本来の制御を開始
するまでの動作を説明する。電源投入後、3V保証ブロ
ック33は、電源電圧が3Vに達するまで第1のパワー
オンリセット回路40によってリセット状態に保たれ、
4V保証ブロック23は、電源電圧が4Vに達するまで
第3のパワーオンリセット回路32によってリセット状
態に保たれる。
【0028】3V保証ブロック33では、電源電圧が3
Vに達する以前に、CR発振回路38が発振動作を開始
し、その後、電源電圧が3Vに達すると、第1のパワー
オンリセット回路40によるリセット状態が解除され、
CR発振回路38の発振パルス(クロック)に同期させ
て転送用シーケンサ37を動作させて、転送用シーケン
サ37からアドレス信号を回路形態設定用ROM35と
ランダムロジック回路34のレジスタ36に送信するこ
とによって、回路形態設定用ROM35内に格納された
回路形態設定データをランダムロジック回路34のレジ
スタ36へ転送し、その転送データに従ってランダムロ
ジック回路34内の第1乃至第3のスイッチ回路54,
56,57や他のスイッチ回路(図示せず)を切り替え
てランダムロジック回路34の回路形態(ロジック)を
設定する。
【0029】通常は、このデータ転送/回路形態設定処
理を1回行うと、回路形態が正常に設定されるが、ノイ
ズ等の何等かの原因で1回の処理(例えば約800μ
s)で回路形態の設定が正常に行われない場合があるこ
とを考慮して、電源電圧が3V以上のときに、データ転
送/回路形態設定処理を繰り返し行い、回路形態設定の
信頼性を高める。そして、予め設定された回路形態設定
時間[ノイズ等による影響を考慮して回路形態を正確に
設定するのに必要な最長時間(例えば12.8ms)]
が経過するまで、第2のパワーオンリセット回路41に
よりランダムロジック回路34の動作を停止し、回路形
態が未確定な状態でランダムロジック回路34から誤っ
た信号が出力されることを防ぐ。そして、上記回路形態
設定時間が経過した時点で、第2のパワーオンリセット
回路41によるリセット状態が解除され、ランダムロジ
ック回路34から図5又は図6に示すような信号が出力
される。
【0030】一方、4V保証ブロック23では、電源電
圧が4Vに達すると、第3のパワーオンリセット回路3
2によるリセット状態が解除され、A/D変換器25、
ROM26、RAM27、I/O28等の初期化が開始
されるが、この時点ではサブマイコン13のCPU29
はまだ動作を開始せず、メインマイコン12のリセット
信号によりリセット状態に保たれる。この理由は、ノイ
ズ等の何等かの原因で1回の処理で回路形態の設定が正
常に行われなかった場合には、第3のパワーオンリセッ
ト回路32によるリセット状態が解除されたときに、ま
だ回路形態が正確に設定されていない場合があるからで
ある。従って、上述した回路形態設定時間(回路形態の
確定に必要な最長時間)が経過し、回路形態が正確に設
定された後、暫くしてメインマイコン12によりサブマ
イコン13のリセット状態を解除し、サブマイコン13
の動作を開始してサブマイコン13に本来の制御を行わ
せる。
【0031】尚、図8に示すように、メインマイコン1
2は、電源電圧が3.9V以上になってから例えば16
ms〜80ms経過後に電源IC(図示せず)によって
リセットが解除され、その時点からメインマイコン12
のCPU18がソフト立上り時の若干のディレイ時間を
経て動作を開始したときに、メインマイコン12からサ
ブマイコン13にリセット解除信号が出力され、サブマ
イコン13のリセット状態が解除される。従って、サブ
マイコン13のリセット状態が解除されるまでに、メイ
ンマイコン12の電源電圧が3.9V以上になってから
最短16ms+ディレイ時間を必要とするが、この時間
は上述した回路形態設定時間よりも十分に長いため、サ
ブマイコン13のCPU29が動作を開始するときに
は、既に回路形態の設定が終了している。
【0032】また、サブマイコン13の動作開始タイミ
ングをランダムロジック回路34の動作開始タイミング
よりも遅らせる理由は、サブマイコン13の動作開始前
に波形整形回路46を動作させてNE信号と気筒判別信
号(G1,G2信号)の波形整形を開始することで、サ
ブマイコン13の動作開始後に直ちに正常な信号処理を
行わせるようにするためである。
【0033】次に、図9のタイムチャートを用いて、ス
タータ(図示せず)のオン時等に電源電圧が4V以上の
状態から一時的に4V以下に低下した場合の挙動を説明
する。3V保証ブロック33では、電源電圧が4V以下
に低下しても3V以上あれば、動作保証領域であるの
で、3V保証ブロック33の各部分は電源電圧が4V以
上の場合と同じ動作を続け、変化はない。
【0034】これに対し、4V保証ブロック23では、
動作保証電源電圧が4V以上であるので、電源電圧が4
V以下に低下すると、第3のパワーオンリセット回路3
2が作動してサブマイコン13のCPU29がリセット
状態となり、動作を停止する。その後、電源電圧が4V
以上に回復すると、その時点で第3のパワーオンリセッ
ト回路32によるリセット状態が解除される。
【0035】この際、メインマイコン12は、電源電圧
が3.9V以下になると、リセット状態になる。従っ
て、電源電圧が3.9V〜4Vの間は、メインマイコン
12は動作しているが、サブマイコン13はリセット状
態となる。このとき、サブマイコン13からメインマイ
コン12へのウオッチドッグクリア信号WDCの出力が
停止するため、メインマイコン12はサブマイコン13
に一定時間毎にリセットをかけに行く。
【0036】その後、電源電圧が3.9V以下になる
と、メインマイコン12もリセット状態になるため、メ
インマイコン12からサブマイコン13へのリセット信
号はリセット状態が続く。その後、電源電圧が3.9V
〜4Vに回復すると、メインマイコン12のリセット状
態が解除される。しかし、サブマイコン13は引き続き
リセット状態にあるため、サブマイコン13からメイン
マイコン12へのウオッチドッグクリア信号WDCの出
力は停止したままである。このため、一定時間毎にメイ
ンマイコン12はサブマイコン13にリセットをかけ
る。
【0037】その後、電源電圧が4V以上に回復する
と、サブマイコン13からメインマイコン12へのウオ
ッチドッグクリア信号WDCの出力が再開され、メイン
マイコン12からサブマイコン13へかけられていたリ
セット信号は解除される。
【0038】ところで、図10に示す比較例のように、
サブマイコンの内蔵ROMに、ランダムロジック回路の
回路形態を設定するためのデータを格納し、電源投入後
にサブマイコンのCPUリセットが解除された後にサブ
マイコンのROMから回路形態設定データを転送してラ
ンダムロジック回路の回路形態を設定する構成にするこ
とが考えられる。
【0039】この構成では、電源投入後にサブマイコン
のCPUリセットが解除されてサブマイコンが動作可能
になった後でしかROMに書き込まれた回路形態設定デ
ータを読み出せないため、サブマイコンの動作開始と同
時にサブマイコンのROMからランダムロジック回路へ
回路形態設定データを転送する処理を開始することにな
る。このため、ランダムロジック回路の回路形態(ロジ
ック)の設定が終了するタイミングがサブマイコンの動
作開始よりも遅くなってしまい、その間にシステムが誤
動作する可能性がある。これを回避するために、回路形
態の設定が終了するまで本来の制御の開始を遅らせるこ
とが考えられるが、これでは、本来の制御の開始が遅れ
てしまい、高速処理化の要求に反する。
【0040】これに対し、上記実施形態では、電源投入
後に、ランダムロジック回路34のある3V保証ブロッ
ク33が4V保証ブロック23のサブマイコン13より
も先に動作保証電源電圧に達する点に着目し、3V保証
ブロック33に回路形態設定用ROM35を設け、この
回路形態設定用ROM35に格納された回路形態設定デ
ータをランダムロジック回路34のレジスタ36に転送
してランダムロジック回路34の回路形態を設定するよ
うにしたので、電源投入後に電源電圧が3Vから4Vに
上昇するまでの時間を有効に利用して、サブマイコン1
3の動作開始前にランダムロジック回路34の回路形態
を設定することが可能となり、システムの誤動作防止と
高速処理化とを両立させることができる。しかも、回路
形態設定用ROM35に格納する回路形態設定データを
変更するだけでランダムロジック回路34の回路形態を
変更することができるので、ランダムロジック回路34
のアルミ配線パターンを変更する必要がなく、ランダム
ロジック回路34を共通化することができて、コスト低
減の要求も満たすことができる。
【0041】その上、ランダムロジック回路34の回路
形態の設定が終了するまでは、第2のパワーオンリセッ
ト回路41によってランダムロジック回路34をリセッ
ト状態に保つようにしたので、ランダムロジック回路3
4の回路形態が未確定の状態で誤った信号が出力される
のを防ぐことができて、システムの信頼性を一層向上さ
せることができる。
【0042】更に、第2のパワーオンリセット回路41
によりランダムロジック回路34のリセット状態が解除
されてランダムロジック回路34の動作が開始された後
にメインマイコン12からのリセット信号によりサブマ
イコン13の動作を開始するようにしたので、サブマイ
コン13の動作開始タイミングをランダムロジック回路
34の動作開始タイミングよりも遅らせることができ
て、サブマイコン13の動作開始前にランダムロジック
回路34内の波形整形回路46を動作させてNE信号と
気筒判別信号(G1,G2信号)の波形整形を開始する
ことができ、サブマイコン13の動作開始後に直ちに正
常な信号処理を行わせることができる。
【0043】また、上記実施形態では、サブマイコン1
3が組み込まれた4V保証ブロック23と、ランダムロ
ジック回路34等が組み込まれた3V保証ブロック33
とを一体化して、動作保証電源電圧が異なる2つのブロ
ック23,33を有する1チップのLSIとして構成し
たので、両ブロック23,33を別々のLSIチップで
構成した場合と比較して実装能率向上・小型化が可能と
なる。しかしながら、本発明は、両ブロック23,33
を1チップ化した構成に限定されず、別々のLSIチッ
プで構成しても、本発明の所期の目的は十分に達成でき
る。
【0044】また、上記実施形態では、回路形態設定用
ROM35からランダムロジック回路34内のレジスタ
36へ回路形態設定データを転送して、その転送データ
に従ってランダムロジック回路34の回路形態を設定す
るようにしたが、ランダムロジック回路34に設けられ
た複数個(複数組)のレジスタにそれぞれ異なる回路形
態設定データを予め記憶保持させ、回路形態設定用RO
M内に、いずれのレジスタを選択するかのデータを回路
形態設定データとして格納し、この回路形態設定用RO
Mのデータに従って選択したレジスタの内容でランダム
ロジック回路34の回路形態を設定するようにしても良
い。
【0045】また、上記実施形態は、メインマイコン1
2に従属するサブマイコン13に本発明を適用したもの
であるが、このような従属関係のない単独のマイクロコ
ンピュータと回路形態の設定が必要なハード回路とを有
するシステムに対して本発明を適用しても良い。ここ
で、ハード回路はランダムロジック回路に限定されず、
マイクロコンピュータの入出力処理等に関係するハード
回路に本発明を適用可能である。
【0046】その他、本発明は、エンジン制御回路に限
定されず、車両に搭載する各種の制御回路は勿論のこ
と、車両以外の装置にも適用可能である。また、各ブロ
ック23,33の動作保証電源電圧も4V,3Vに限定
されず、例えば4.5V,3.5V等、他の電圧であっ
ても良い。
【0047】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項1の構成によれば、ハード回路と不揮発性メモ
リと転送用シーケンサの動作保証電源電圧である第1の
電源電圧値をマイクロコンピュータの動作保証電源電圧
である第2の電源電圧値よりも低く設定し、電源投入後
に電源電圧が第1の電源電圧値に達した時点から、転送
用シーケンサが不揮発性メモリからハード回路に転送し
た回路形態設定データによりハード回路の回路形態を設
定するようにしたので、マイクロコンピュータが動作を
開始する以前にハード回路の回路形態の設定を終了する
ことが可能となり、システムの誤動作防止と高速処理化
とを両立させることができる。しかも、電源電圧が第1
の電源電圧値に達した時点から、回路形態設定データに
従ってハード回路の回路形態を設定する動作を繰り返し
行うので、ノイズ等の何等かの原因で回路形態を一時的
に正常に設定できなかった場合でも、その直後に回路形
態を正常な状態に設定し直すことができ、回路形態設定
の信頼性を高めることができる。その上、回路形態設定
用の揮発性メモリに格納する回路形態設定データを変更
するだけでハード回路の回路形態を変更することができ
るので、従来のようにハード回路のアルミ配線パターン
を変更する必要がなく、ハード回路を共通化することが
できて、コスト低減の要求も満たすことができる。
【0048】その上、請求項2では、ハード回路の回路
形態の設定が終了するまでは、第2のパワーオンリセッ
ト回路によってハード回路の動作を停止するので、回路
形態が未確定の状態で誤った信号がハード回路から出力
されるのを防ぐことができて、システムの信頼性を一層
向上させることができる。
【0049】更に、請求項3では、第2のパワーオンリ
セット回路によりハード回路の動作が開始された後に外
部からの信号によりマイクロコンピュータの動作を開始
するようにしたので、マイクロコンピュータの動作開始
前にハード回路を正常動作させることができて、マイク
ロコンピュータの動作開始後に直ちにハード回路の出力
信号に基づいて正常な処理を実行できる。
【0050】また、請求項4では、マイクロコンピュー
タとハード回路とを1つのLSIチップに組み込んで1
チップ化したので、実装能率向上・小型化を実現するこ
とができる。また、請求項5では、車両に搭載される制
御回路に本発明を適用したので、電源変動やノイズ等が
生じやすいという車両特有の厳しい環境下でも、制御回
路の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における4V保証ブロック
と3V保証ブロック内に組み込まれた電気回路を示すブ
ロック図
【図2】ランダムロジック回路の一例を示す回路図
【図3】エンジン制御回路全体の構成を示すブロック図
【図4】エンジン制御システム全体の概略構成を示す図
【図5】10℃A周期のNE信号(NE36)とG2信
号が入力される場合の入力信号と出力信号との関係を示
す信号波形図
【図6】30℃A周期のNE信号(NE12)とG1,
G2信号が入力される場合の入力信号と出力信号との関
係を示す信号波形図
【図7】電源投入後にサブマイコンが本来の制御を開始
するまでの動作を示すタイムチャート
【図8】電源投入後のメインマイコンのリセット解除タ
イミングとサブマイコンのリセット解除タイミングとの
関係を示すタイムチャート
【図9】動作中に電源電圧が一時的に低下した場合の挙
動を示すタイムチャート
【図10】比較例における電源投入後の挙動を示すタイ
ムチャート
【符号の説明】
11…エンジン制御回路(制御回路)、12…メインマ
イコン、13…サブマイコン、14…イグナイタ、15
…インジェクタ、23…4V保証ブロック、26…制御
用ROM、29…CPU、32…第3のパワーオンリセ
ット回路、33…3V保証ブロック、34…ランダムロ
ジック回路(ハード回路)、35…回路形態設定用不揮
発性メモリ(回路形態設定用ROM)、36…レジス
タ、37…転送用シーケンサ、40…第1のパワーオン
リセット回路、41…第2のパワーオンリセット回路、
42…回転角センサ、44…気筒判別センサ、46…波
形成形回路、47…点火ブロック回路、54…第1のス
イッチ回路、56…第2のスイッチ回路、57…第3の
スイッチ回路、61…エンジン、63…吸気温センサ、
67…吸気管圧力センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−31981(JP,A) 特開 平4−205143(JP,A) 特開 平2−159613(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 15/78 510

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水晶発振回路で発生したクロック信号に
    同期して動作するマイクロコンピュータと、このマイク
    ロコンピュータに接続され且つCR発振回路で発生した
    クロック信号に同期して動作するハード回路と、このハ
    ード回路の回路形態を設定するデータを格納する回路形
    態設定用の不揮発性メモリと、前記CR発振回路で発生
    したクロック信号に同期して前記不揮発性メモリから前
    記ハード回路に回路形態設定データを転送して前記ハー
    ド回路の回路形態を設定する転送用シーケンサとを備
    え、前記マイクロコンピュータと前記ハード回路と前記
    不揮発性メモリと前記転送用シーケンサとに共通の電源
    電圧が供給されると共に、前記ハード回路と前記不揮発
    性メモリと前記転送用シーケンサの動作保証電源電圧で
    ある第1の電源電圧値を、前記マイクロコンピュータの
    動作保証電源電圧である第2の電源電圧値よりも低く設
    定した制御回路において、 電源投入後、前記電源電圧が前記第1の電源電圧値に達
    した時点から、前記転送用シーケンサは、前記ハード回
    路の回路形態を設定する動作を繰り返し行うことを特徴
    とする制御回路。
  2. 【請求項2】 電源投入後、前記電源電圧が前記第1の
    電源電圧値に達した時点で前記転送用シーケンサのデー
    タ転送動作を許可する第1のパワーオンリセット回路
    と、前記転送用シーケンサが前記ハード回路の回路形態
    を設定するのに必要な時間が経過するまで前記ハード回
    路の動作を停止する第2のパワーオンリセット回路とを
    備えていることを特徴とする請求項1に記載の制御回
    路。
  3. 【請求項3】 前記マイクロコンピュータは、前記電源
    電圧が前記第2の電源電圧値に上昇したときに初期化処
    理を実行し、前記第2のパワーオンリセット回路により
    前記ハード回路の動作が開始された後に外部からの信号
    により動作を開始することを特徴とする請求項2に記載
    の制御回路。
  4. 【請求項4】 前記マイクロコンピュータと前記ハード
    回路とは1つのLSIチップに組み込まれていることを
    特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の制御回
    路。
  5. 【請求項5】 車両に搭載されることを特徴とする請求
    項1乃至4のいずれかに記載の制御回路。
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